Dannelsesvarme

Vi så i den sidste video, at hvis vi definerede enthalpien H som værende lig med den indre energi i et system plus trykket i systemet gange systemets volumen, og dette er en næsten vilkårlig definition, men vi ved, at dette er en gyldig tilstandsvariabel, at det er ligegyldigt, hvad du gør i hvordan man kommer dertil, vil man altid have den samme værdi, fordi det er summen og produktet af andre gyldige tilstandsvariabler, men det er i sig selv ikke så nyttigt eller intuitivt, men vi så i sidste video, at hvis man antager konstant tryk, og det er en stor antagelse, men det er ikke en urimelig antagelse for de fleste kemiske reaktioner, fordi de fleste kemiske reaktioner du ved vi sidder på stranden med vores bægerglas og de er udsat for standard temperatur og tryk eller i det mindste noget tryk som ikke ændrer sig som reaktionen sker hvis vi antager konstant tryk så vi at ændringen i enthalpi at ændringen i enthalpi bliver den varme der tilføjes til systemet ved det konstante tryk at P der er bare for at vise dig, at hey det er bare når vi bare hvad det er det er det er antager at vi har at gøre med varme der tilføres ved et konstant tryk fair nok så hvordan kan vi hvordan kan vi bruge disse begreber på en brugbar måde lad os sige at jeg havde noget kulstof og i sin elementære form er grafit og jeg tilføjer til det jeg skal have et mol kulstof og jeg tilføjer til det to mol af brint i sin elementære form vil det være en gas, det vil være som et molekyle, ikke sandt, hvis jeg bare har en masse hjerte af en masse brint i gasform, lad os sige i en ballon, vil jeg ikke have individuelle atomer af brint, de vil binde sig og danne disse diatomare molekyler, og hvis jeg reagerer dem, vil jeg producere et mol metan, et mol methan, et mol metan ch4 men det er ikke alt hvad jeg vil producere jeg vil også producere noget varme jeg vil producere jeg vil producere jeg vil producere jeg vil producere jeg vil producere 74 kilojoules varme plus 74 kilojoules varme når jeg producerer når jeg producerer når jeg producerer det ene mol der kan ikke lave et lille K for Killough når jeg når jeg producerer det ene mol meth så hvad sker der her så først og fremmest hvor meget varme der bliver til systemet, og lad os antage at denne varme bare bliver frigivet fra systemet, at dette ikke er en adiabatisk proces, jeg har ikke isoleret systemet fra noget, men dette bliver bare frigivet, det forsvinder bare, det bliver frigivet, så mit spørgsmål er hvor meget du ved jeg startede med denne beholder jeg tror vi kan kalde den, det er en standard du ved det slags Jeg har en masse fast tryk, og måske havde jeg en masse kulstof, jeg vil lave det i gråt, jeg har en masse fast kulstof, der ligger rundt omkring, måske en slags støv, og så har jeg noget brint, molekylær brintgas, hver af disse punkter er der to brintatomer, og jeg ved ikke, måske ryster jeg den eller noget, så de reagerer, og så får jeg en masse metan, og så får jeg en masse metan, og så Jeg får en masse metan jeg får en masse metangas jeg får en masse metangas jeg gør det i grønt så nu har jeg bare en masse metangas og jeg har frigivet 74 kilojoule jeg har frigivet 74 kilojoule så hvor meget varme blev tilføjet til systemet ja vi har frigivet varme fra systemet vi har frigivet 74 kilojoule så den varme der blev tilføjet til systemet den varme der blev tilføjet til systemet var minus 74 kilojoule minus 74 okay, hvis jeg havde spurgt dig om den varme der blev frigivet, så ville jeg have sagt 74, men husk at vi bekymrer os om den varme der blev tilført systemet er 74 kilojoules og jeg har lige vist dig at det er nøjagtig det samme som ændringen i entalpi som ændringen i entalpi som ændringen i entalpi som ændringen i entalpi så hvordan kan vi tænke på dette hvad er entalpi af dette system i forhold til dette system godt den vil være lavere, fordi hvis du tager enthalpien, så ændringen i enthalpien er enthalpien i dit endelige system minus enthalpien i dit oprindelige system, og vi fik et negativt tal, vi fik minus 74 kilojoule, så dette må være lavere end dette med 74 kilojoule, så H denne enthalpien lige her er mindre end denne enthalpien lige her, så hvis vi faktisk tegner det på et diagram hvis jeg faktisk tegner reaktionen lad os sige at dette er bare jeg ved det er bare tid eller noget dette er som reaktionen skrider frem denne akse og på y aksen vil jeg tegne enthalpi så reaktionen starter ved din oprindelige enthalpi H I og det er denne tilstand lige her så du starter der jeg vil gøre det i den gule af denne beholder så denne gule jeg vil gøre det lige der starter du der og så nu toner du ryster det op eller jeg vil ikke gå ind i aktiveringsenergien så det kan have en lille pukkel og alt det der men hvem ved men så ender vi ved vores endelige enthalpi vi har denne endelige enthalpi lige her efter at reaktionen er sket det er denne dato lige her det er H endelig så du kan se du har haft dette fald og enthalpi og det interessante her er, at ikke så meget hvad den absolutte værdi af denne enthalpi er her eller den absolutte værdi af denne enthalpi her er, men nu hvor vi har enthalpi kan vi ligesom have en ramme for at tænke på hvor meget varmeenergi der er i dette system i forhold til dette system og givet at der er mindre varmeenergi i dette system end det energisystem vi må have frigivet energi, og det du ved til en vis grad jeg fortalte dig det fra starten ret jeg fortalte dig at energi frigives og ordet for dette vi bruger dette exotermisk exotermisk nu hvis du ønsker at gå den anden vej lad os sige vi ønskede at gå fra metan og gå tilbage til sin del du er nødt til at tilføje varme i reaktionen du ville være nødt til hvis du ønskede at gå baglæns gennem denne reaktion gå opad ville du være nødt til at tilføje du ville være nødt til at tilføje det varmeindhold for at få det positive Delta H og så ville du have en endotermisk reaktion så hvis en reaktion frigiver energi exotermisk hvis en reaktion har brug for energi for at finde sted er den endotermisk nu spørger du måske Sal hvor kom den energi ikke fra så jeg startede ved denne entalpi her og enthalpi har denne mærkelige definition lige her og så ender jeg ved den anden enthalpi her og som du ser enthalpi du ved trykket vi antager er konstant lad os sige volumen ændrer sig ikke meget i denne situation eller måske ændrer det sig slet ikke så det meste af ændringen vil komme fra ændringen i intern energi rigtigt der er nogle højere intern energi her og noget højere intern og noget lavere intern energi her, der forårsager det største fald i entalpi, og denne ændring i intern energi er virkelig en omdannelse fra noget potentiel energi heroppe til den varme, der frigives, så der var noget varme, der blev frigivet 74 kilojoule, og så faldt vores interne energi, og hvad alt dette gør er, at det giver os en rammer, så hvis vi ved, hvor meget varme det kræver at danne eller ikke danne visse produkter, så kan vi ligesom forudsige, hvor meget varme der enten vil blive frigivet eller hvor meget varme der vil blive absorberet ved forskellige reaktioner, og så her vil jeg berøre et andet begreb, nemlig begrebet dannelsesvarme, eller nogle gange er det ændring i dannelsesenthalpi, så den måde, man taler om det på, er er ændringen i dannelsesenthalpi, og den er normalt angivet ved en standardtemperatur og et standardtryk, så man sætter en lille, normalt er det et nul, nogle gange er det bare en cirkel, og det er, hvor meget ændringen i entalpi er for at komme til et molekyle fra dets elementære form, så hvis vi f.eks. ønsker det for methan, hvis vi har methan der, og vi ønsker at finde ud af dens hvis vi ønsker at finde ud af dens dannelsesvarme vi siger se, hvis vi danner methan fra dets elementære former hvad er Delta H af denne reaktion godt vi lige lært hvad Delta H af denne reaktion var det var minus 74 kilojoules hvilket betyder at hvis du danner methan fra dets elementære jeg gætter byggeklodser du vil frigive 74 kilojoules energi, at dette er en exoterm reaktion exoterm reaktion fordi du har frigivet varme du har også dette du kan ligesom sige at methanen er i en lavere energi tilstand eller det har lavere potentiel energi end disse fyre gjorde og fordi det har lavere potentiel energi er det mere stabilt jeg mener en måde at tænke på det er du ved, hvis du har en fyr du ved du ved du har et bjerg her, og så er det hernede og du har en bold, du har en bold, og det er ikke en fuldstændig direkte analogi, men analogien til potentiel energi er, at når du er nede i en lavere potentiel energitilstand, har du en tendens til at være mere stabil, og så i den daglige verden, hvis du har en masse metan siddende rundt omkring, er det faktum, at det har en negativ varme af reaktionsvarme eller reaktionsvarme, undskyld, en negativ dannelsesvarme eller en negativ, jeg burde sige standarddannelsesvarme, fordi jeg har den ikke her, eller en negativ standardændring i dannelsesenthalpi, det er alle de samme ting, fortæller mig, at methan er stabilt i forhold til sine bestanddele, og faktisk kan du slå disse ting op, du behøver aldrig at lære dem udenad, men det er godt at vide, hvad de er, og jeg kopierede alle disse ting, lad mig faktisk få de faktiske få de faktiske tabeller fra Wikipedia hernede jeg lavede alle disse direkte fra Wikipedia disse giver dig, at den standard varme af dannelse af en masse ting, og hvis du ser, hvis du ser hernede for lad os se, om de har methan lige der det er, hvad vi beskæftigede os med de fortæller os i det væsentlige Delta H af den reaktion, der danner metan, de fortæller os, at denne tabel fortæller os, at hvis vi starter med noget kulstof i fast tilstand plus to mol brint og en gasformig tilstand, og vi danner et mol metan, at hvis du tager enthalpien her minus enthalpien, så vil du, hvis du tager enthalpien her minus enthalpien her, så ændringen i entalpi for denne reaktion ved en fast standardtemperatur og tryk vil være lig med minus 74 kilojoule pr. mol, og alt dette er givet pr. mol, så hvis du har et mol af dette, to mol af dette og danner et mol methan, vil du frigive 74 kilojoule varme, så dette er en stabil reaktion, nu er der et par interessante ting her og vi vil blive ved med at bruge denne tabel i løbet af de næste par videoer du ser her mono atomisk oxygen monta har en positiv har en positiv har en positiv standard dannelsesvarme hvilket betyder at det tager energi at danne det rigtigt at hvis du har en reaktion lad mig bare sige reaktionen jeg vil skrive det på denne måde en halv molekylær oxygen som en gas til at gå til at gå til at gå til at gå til et til at gå til et mol oxygen bare som en slags i gasform, det fortæller os, at denne tilstand har mere potentiale end denne tilstand, og for at denne reaktion kan finde sted, er man nødt til at tilføje energi til den, man er nødt til at sætte energien på den anden side, så det skal være et plus, så lige her skal man sige plus 249 joule, så man kan sige, hey Sal, det giver ikke mening. ilt er bare ilt, hvorfor er der en dannelsesvarme for ilt, og det er fordi man altid bruger den elementære form som referencepunkt, så ilt, hvis du bare ser, hvis du bare har en masse ilt liggende, vil det være i o2-form, hvis du har en masse brint, vil det være h2, hvis du har en masse kvælstof, vil det være n 2 kulstof på på den anden side er det bare C, og det har tendens til at være i sin faste form som grafit, så alle dannelsesvarmeværdier er relative til den form, som du finder det pågældende grundstof, når du har en ren version af det, ikke nødvendigvis dets atomare form, selv om det nogle gange er det dets atomare form. I den næste video vil vi bruge denne tabel, som er en meget praktisk tabel, jeg har klippet og indsat dele af den til faktisk løse problemer i denne sidste video gav jeg dig dannelsesvarmen, og vi har lige tænkt lidt over det i de næste par videoer vil vi bruge denne tabel, der giver en standard dannelsesvarme til faktisk at finde ud af, om reaktioner er endoterme, hvilket betyder, at de absorberer energi, eller exoterme, hvilket betyder, at de frigiver energi, og vi vil finde ud af, hvor meget energi de frigiver, og vi vil finde ud af, hvor meget de frigiver.